CS237060B1 - Uspořádání funkčních prvků elektronického přístroje - Google Patents

Abstract

Vynález se týká uspořádání funkčních prvků elektronického přístroje, zejména t^ristorového měniče, tvořených jednak výkonovými elektronickými prvky, například tyristory a/nebo výkonovými tranzistory, a jednak ochrannými obvody, podpůrnými obvody, jistícími obvody, zdrojovými obvody, silovou ovládací vstupní a výstupní svorkovnicí a výměníky tepla, v nosné konstrukci elektronického přístroje, opatřeného alespoň připevňovací svislou vnitřní základnou. Účelem vynálezu je vytvoření výhodného funkčního a prostorového uspořádání funkčních prvků elektronického přístroje v minimálním zastavovacím prostoru nosné konstrukce elektronického přístroje při současném docílení malé hmotnosti, účinného ovbodu tepla a vysoké provozní účinnosti elektronického přístroje. Uvedeného účelu se dosáhne vhodným uspořádáním horizontálních řad funkčních prvků elektronického přístroje, připevněných ke svislé rovinné základně velkoplošného integrovaného výměníku tepla ve směru její výšk^, přičemž velkoplošný integrovaný výměník tepla je připeněn k připevňovací svislé vnitrní základně nosné konstrukce elektronického přístroje.

Description

Vynález se týká uspořádání funkčních prvků elektronického přístroje, zejména tyristorového měniče, tvořených jednak výkonovými elektronickými prvky, například tyristory a/nebo výkonovými tranzistory, a jednak ochrannými obvody, podpůrnými obvody, jistícími obvody, zdrojovými obvody, silovou ovládací vstupní a výstupní svorkovnicí a výměníky tepla, v nosné konstrukci elektronického přístroje, opatřené alespoň připevňovací svislou vnitřní základnou.

Dosud známá řešení uspořádání funkčních prvků elektronických přístrojů, zejména tyristorových měničů, jsou převážně navrhována tak, že do prostorového nosného rámu nosné konstrukce, spojeného z ocelových a hliníkových profilů, jsou umisťovány samostatné funkční prvky, jako zejména výkonové usměrňovače, regulátory, synchronní zdroje, komutační ochrany, svorkovnice a podobně, do vertikálně členěných řad na přístrojové nosiče rámu nosné konstrukce. Funkční prvky jsou pak propojovány pomocí izolovaných vodičů ve svazcích. Vytvoření elektronického přístroje tímto způsobem je značně pracné, zejména v technologické části montáže potřebných funkčních prvků.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny uspořádáním funkčních prvků elektronického přístroje podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že k připevňovací svislé vnitrní základně nosné konstrukce je připevněn velkoplošný integrovaný výměník tepla, opatřený na své svislé rovinné základně řadou v pravidelných rozestupech uspořádaných chladicích žeber pro vytvoření svislých chladicích kanálů, které jsou

237 060

Svými vrcholky v dotyku s připevňovací svislou vnitřní základnou nosné konstrukce, ke svislé rovinné základně velkoplošného integrovaného výměníku tepla je u jejího spodního okraje připevněna horizontální silová ovládací vstupní a výstupní svorkovnice, nad ní jsou ke svislé rovinné základně velkoplošného integrovaného výměníku tepla připevněny v jedná třetině její výšky alespoň tři dvojice výkonových elektronických prvků, uspořádaných v horizontálním směru v pravidelných rozestupech vesstřídavém sledu a řídicími obvody výkonových elektronických prvků, nad dvojicemi výkonových elektronických prvků jsou ke svislé rovinné základně velkoplošného integrovaného výměníku tepla připevněny ochranné obvody o počtu, odpovídajícím počtu dvojic výkonových elektronických prvků, uspořádané v horizontálním směru v rozestupech, odpovídajících rozestupům mezi dvojicemi výkonových elektronických prvků, a u horního okraje jsou ke svislé rovinné základně velkoplošného integrovaného výměníku tepla připevněny zdrojové obvody, tvořené jednak napájecím trojfózovým transformátorkem a magnetickým obvodem, uloženým souběžně se svislou rovinnou základnou velkoplošného integrovaného výměníku tepla, a jednak elektronickými napájecími obvody, uloženými souběžně s magnetickým obvodem napájecího trojfázového transformátorku u strany odvrácené od svislé rovinné základny velkoplošného integrovaného výměníku tepla·

Sešěním uspořádání funkčních prvků elektronického přístroje podle vynálezu v jeho nosné konstrukci se především docílí rozměrově úsporného elektronického přístroje, který je oproti nejprogresivnějším provedením elektronických přístrojů menší o více než dvacet procent, přičemž i jeho hmotnost je přinejmenším o dvacet procent nižší. Uspořádáním funkčních prvků elektronického přístroje podle vynálezu v nosné konstrukci elektronického přístroje se dosáhne vytvoření lehkého, přehledného a jednoduchého kompaktního elektronického přístroje při současném zaručeném zajištění všech požadovaných funkcí a vlastností. K předním výhodám

- 3 237 060 uspořádání funkčních prvků elektronického přístroje podle vynálezu lze především přičítat umístění výkonových elektronických prvků v jedné třetině výšky svislé rovinné základny velkoplošného integrovaného výměníku tepla, čímž se dosáhne nejintenzivnějšího odvodu tepla vedením, sáláním i sdílením. Toto jejich umístěni pak vede k vytvoření velkoplošného integrovaného výměníku tepla s nejmenšími možnými zastavovacími rozměry pro daný ztrátový tepelný výkon. Takového umístění výkonových elektronických prvků na svislé rovinné základně velkoplošného integrovaného výměníku tepla následně umožňuje instalaci silové ovládací vstupní a výstupní svorkovnice tak, že propojení mezi těmito dvěma základními funkčními prvky elektronického přístroje je realizováno s nejmenšími možnými délkami propojovacích vodičů, které jsou ve srovnání u dosud používaných řešení elektronických přístrojů až o polovinu kratší. K těm to hlavním přednostem řešení uspořádání funkčních prvků elektronického přístroje podle vynálezu lze dále přiřadit i další zřejmé výhody, jako například snadnou přístupnost ke všem funkčním prvkům z přední strany nosné konstrukce, umožňující v případě potřeby jejich jednoduchou vyměnitelnost, a navíc i maximální využitelnost objemu daného zast®vovacího prostoru nosné konstrukce elektronického přístroje. Mimo jiné lze rovněž za výhodné považovat i užití prvního plošného spoje ve tvaru desky pro připevnění a připojení ochranných obvodů a jejich galvanické propojeni, který nahrazuje dosud užívané propojování pomocí samostatných vodičů.

Na připojených výkresech je znázorněn příklad provedení uspořádání funkčních prvků elektronického přístroje podle vynálezu v nosné konstrukci elektronického přístroje, kde obr. 1 ukazuje uspořádání funkčních prvků elektronického přístroje v čelním pohledu, obr. 2 představuje uspořádání funkčních prvků elektronického přístroje podle obr. 1 v bokorysu a na obr. 3 je znázorněno uspořádání funkčních prvků elektronického přístroje podle obr. 1 v půdorysu.

- 4 237 060

Uspořádání funkčních prvků elektronického přístroje, zejména tyristorového měniče, podle vynálezu v nosné konstrukci 1 elektronického přístroje, která je opatřena alespoň připevňovací svislou vnitřní základnou 11, je realizováno tak, že k této připevňovací svislé vnitřní základně 11 nosné konstrukce 1 je připevněn velkoplošný integrovaný výměník (8) tepla, který je na své svislé rovinné základně opatřen řadou chladicích žeber, které jsou rozmístěny v pravidelných rozestupech pro vytvoření svislých chladicích kanálů tak, že tato žebra jsou svými vrcholky v dotyku a připevňovací svislou vnitřní základnou 11 nosné konstrukce 1 elektronického přístroje. Jak je patrno podle obař. 1 až 3, je ke svislé rovinné základně 13 velkoplošného integrovaného výměníku 8 tepla připevněna u jejího spodního okraje horizontální silová ovládací vstupní a výstupní svorkovnice 2. Nad ní jsou ke svislé rovinné základně 13 velkoplošného integrovaného výměníku 8 tepla připevněny v jedné třepině její výšky alespoň tři dvojice výkonových elektronických prvků J, představovaných převážně tyristor.y, které jsou v horizontálním směru uspořádány v pravidelných rozestupech ve střídavém sledu s řídicími obvody 4 těchto výkonových elektronických prvků J. Nad dvojicemi výkonových elektronických prvků J jsou ke svislé rovinné základně 13 velkoplošného integrovaného výměníku 8 tepla připevněny ochranné obvody 2» které jsou v horizontálním směru uspořádány v rozestupech, odpovídajících rozestupům mezi dvojicemi výkonových elektronických prvků 2 čímž se docílí jejich bezprostřední vzájemné napojení s příslušnými dvojicemi výkonových elektronických prvků 2· Jak je názorně patrno podle obr. 2, je připevnění ochranných obvodů 2 ke svislé rovinné základně 13 velkoplošného integrovaného výměníku 8 tepla realizováno prostřednictvím navzájem shodně tělesně vytvořených komutačních odporů 14 o počtu, odpovídajícím počtu dvojic výkonových elektronických prvků 2 z jejich jedné čelní strany. Ke druhé celní straně komutačních odporů 14 ochranných obvodů 5 je připev- 5 237 060 něn první plošný spoj 15 ve tvaru desky, který slouží pro připevnění a připojení ochranných obvodů j> a jejich . potřebné galvanické propojení. Ka svislé rovinné základně 13 velkoplošného integrovaného výměníku 8 tepla jsou pak u jejího horního okraje připevněny zdrojové obvody, které jsou tvořeny jednak napájecím trojfázovým transformótorkem 6, jehož magnetický obvod je uspořádán souběžně se svislou rovinnou základnou 13 velkoplošného integrovaného výměníku 8 tepla, a jednak elektronickými napájecími obvody 7, které jsou uspořádány souběžně s magnetickým obvodem napájecího trojfázového transformátorku 6 u strany odvrácené od svislé rovinné základny 13 velkoplošného integrovaného výměníku 8 tepla. Jedno z výhodných řešení propojení elektronických napájecích obvodů 2 j^e vyznačeno na obr. 2, odkud je patrné, že k vývodům vinutí 16 napájecího trojfázového transformátorku 6, které jsou uspořádány na straně magnetického obvodu napájecího trojfázového transformátorku 6 odvrácené od svislé rovinné základny 13 velkoplošného integrovaného výměníku 8 tepla, je ve svislém směru letmo uchycena a s vývody vinutí 16 napájecího trojfázového transformátorku 6 galvanicky propojena deska druhých plošných spojů elektronických napájecích obvodů 2·

Mimo uspořádání těchto funkčních prvků se uspořádání funkčních prvků elektronického přístroje podle vynálezu v nosné konstrukci elektronického přístroje podle obr. 1 až 3 vyznačuje i výhodným účelným rozmístěním slaboproudých jističích obvodů a podpůrných obvodů, které jsou upraveny ve dvou vrstvách třetích plošných spojů 9, uložených otočně na horizontálním čepu 10. Jak je dobře patrno podle obr. 2 a 3, tyto vrstvy třetích plošných spojů 2 uzavírají celou prostorovou funkční dispozici uspořádání funkčních prvkůelektronického přístroje podle vynálezu, v nosné konstrukci 1 elektronického přístroje. Pro dobrý přístup k funkčním frvkům elektronického přístroje je přední stěna nosné konstrukce 1 tvořena odnímatelným krytem 12.

- β 237 060

Uspořádání funkčních prvků elektronického přístroje podle vynálezu lze rovněž výhodně využívat při umístění dvou i více těchto uspořádání funkčních prvků elektronických přístrojů vedle sebe při potřebě docílení jiných požadovaných lektrických vlastností, přičemž i u takto stavebnicově vytvořených elektronických přístrojů umožňuje uspořádání funkčních prvků elektronického přístroje podle vynálezu v nosné konstrukci 1 elektronického přístroje zachovat podmínku kompaktnosti této nosfcé konstrukce 1 i pří stupnosti k funkčním prvkům elektronického přístroje.

Rovněž velkoplošný integrovaný výměník 8 tepla je mož no řešit stupňovitě s proměnnou výškou chladicích žeber pr o dosažení potřebného vyššího chladicího účinku.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   237 060 li Uspořádání funkčních prvků elektronického přístroje, zejména tyristorového měniče, tvořených jednak výkonovými elektronickými prvky, například tyristory a/nebo výkonovými tranzistory, a jednak ochrannými obvody, podpůrnými obvody, jistícími obvody, zdrojovými obvody, silovou ovládací vstupní a výstupní svorkovnicí a výměníky tepla, v nosné konstrukci elektronického přístroje, opatřené alespoň připevňovací svislou vnitřní základnou, vyznačující se tím, že k připevňovací svislé vnitřní základně (11) nosné konstrukce (1) je připevněn velkoplošný integrovaný výměník (8) tepla, opatřený na své svislé rovinné základně (13) řadou v pravidelných rozestupech uspořádaných chladicích žeber pro vytvoření svislých chladicích kanálů, které jsou svými vrcholky v dotyku s připevňovací svislou vnitřní základnou (11) nosné konstrukce (1), ke svislé rovinné základně (13) velkoplošného integrovaného výměníku (8) tepla je u jejího spodního okraje připevněna horizontální silová ovládací vstupní a výstupní svorkovnice (2), nad ní jsou ke svislé rovinné základně (13) velkoplošného integrovaného výměníku (S) tepla připevněny v jedné třetině její výšky alespoň tři dvojice výkonových elektronických prvků (3), uspořádaných v horizontálním směru v pravidelných rozestupech ve střídavém slédu s řídicími obvody (4) výkonových elektronických prvků (3), nad dvojicemi výkonových elektronických prvků (3) jsou ke svislé rovinné základně (13) velkoplošného integrovaného výměníku (8) tepla připevněny ochranné obvody (5) o počtu, odpovídajícím počtu dvojic výkonových elektronických prvků (3), uspořádané v horizontálním směru v rozestupech, odpovídajících rozestupům mezi dvojicemi výkonových elektronických prvků (3), a u horního okraje jsou ke svislé rovinné základně (13) velkoplošného integrovaného výměníku (8) tepla připevněny zdrojové obvody, tvořené jednak napájecím trojfázovým

   - 8 237 060 transformátorkem (6) s magnetickým obvodem, uloženým souběžně se svislou rovinnou základnou (13) velkoplošného integrovaného výměníku (8) tepla, a jednak elektronickými napájecími obvody (7), uloženými souběžně s magnetickým obvodem napájecího trojfázového transformátorku (6) u strany odvrácené od svislé rovinné základny (13) velkoplošného integrovaného výměníku (8) tepla·
2. 2. Uspořádání podle bodu 1, vyznačující ae tím, že ochranné obvody (5) jsou ke svislé rovinné základně (13) velkoplošného integrovaného výměníku (8) tepla připevněny prostřednictvím navzájem shodně tělesně vytvořených komutačních odporů (14) o počtu, odpovídajících počiu dvojic výkonových elektronických prvků (3), z jejich jedné čelní strany, přičemž k jejich druhé čelní straně je připevněn první plošný spoj (15) ve tvaru desky pro připevnění a připojení ochranných obvodů (5) a jejich galvanické propojení·
3. 3. Uspořádání podle bodu 1, vyznačující se tím, že k vývodům vinutí (16) napájecího trojfázového transformátorku (6), uspořádaným na straně magnetického obvodu napájecího trojfázového transformátorku (6) odvrácené od svislé rovinné základny (13) velkoplošného integrovaného výměníku (8) tepla, je ve svislém směru letmo uchycena a současně s vývody vinutí (16) napájecího trojfázového transformátorku (6) galvanicky propojena deska druhých plošných spojů elektronických napájecích obvodů (7)·